Intelligenta flyttare: Förpackning med flerbältesstyrning

Tillsammans med Siemens utvecklade Meypack en intelligent bältesstyrningslösning för ett höghastighets kontinuerligt produktöverförings- och positioneringssystem.

Varför älskar förpackningskunder Intelligent Belt?

När en kund är så nöjd med prestandan hos en ny maskin att de omedelbart lägger en uppföljningsorder på ytterligare tre maskiner, måste maskintillverkaren ha gjort något rätt. Vad har gjorts rätt i det här fallet: en innovativ lösning för snabb kontinuerlig produktöverföring och positionering i en påsförpackare utvecklad av Meypack och Siemens. Lösningen använder applikationerna Intelligent Infeed och Intelligent Belt (iBelt) från Siemens. Båda applikationerna ingår i Siemens Packaging Toolbox, en omfattande samling förtestade programvarubibliotek och funktionsblock för TIA Portal som har utformats speciellt för automatisering av förpackningsmaskiner med SIMATIC styrenheter. Denna verktygslåda hjälper till att avsevärt förkorta konstruktions- och driftsättningstiderna genom användning av standardfunktioner.

Viktiga fördelar

6x Skonsammare mot produkter och maskiner

iBelt möjliggör kontinuerlig drift av maskinen, vilket minskar accelerationsspänningen på produkterna och maskinen till en sjättedel av föregående nivå. Detta minskar slitage på produkterna och maskinen.

50% Mindre underhåll

Att ha ett system med kontinuerlig rörelse minskar avsevärt slitage på mekaniska delar som lager. Detta gjorde det möjligt för operatören att hoppa över en komponentbyte som normalt skulle ha skett efter ett års drift.

60% Mer utgång

Beroende på produkt kan iBelt hantera upp till 400 produkter per minut utan större ändringar i applikationen, vilket ger Meypack större designfrihet samtidigt som konstruktionskostnaderna minskar.

Från idé till fungerande prototyp

För Meypack påsförpackare förbättrade Siemens applikationen Intelligent Belt med funktionen för kontinuerlig produktöverföring och hantering. Initiativet som möjliggjorde denna utveckling startade redan innan dess, säger Bastian Schulz, elektroingenjör och automationsexpert på Meypack: ”Vi arbetade med Siemens applikationssupport för att implementera våra maskinfunktioner med frekvensomriktarna SINAMICS S210. Under mötena för detta projekt fick jag idén att vi kunde modifiera produktoverföringen till paddelbältet så att vi kunde eliminera start och stopp i produktflödet. Siemens agerade omedelbart på detta, och bara några månader senare presenterade de oss ett simuleringsklart program baserat på applikationen Intelligent Belt. Detta program fungerade nästan omedelbart och var otroligt smidigt. Vi gillade det mycket redan från början.”

Testar Intelligent Belt

För att testa applikationen med den ”riktiga” maskinmekaniken byggde Meypack en dedikerad testrigg. ”Vi körde ett paddelbälte med provprodukter och iBelt-applikationen, och operationen var helt smidig — inga stopp, inga förseningar. Vi hade aldrig förväntat oss det vid så höga överföringshastigheter, förklarar Schulz. Vad som är anmärkningsvärt med SIMATIC Intelligent Belt applikation för styrning av flera bälten är att enskilda produkter från den kontinuerliga inmatningen kan plockas upp och grupperas tillsammans i ett lossningsläge. Lastning och lossning genomförs som oberoende operationer. I Meypack-maskinen laddas ett paddelbälte medan ett andra antingen är i rörelse eller lossas. På så sätt kan en mer eller mindre stadig ström av enskilda produkter grupperas i flera produktbuntar som kan förpackas i brickor eller förpackas för leverans och leverans.

Hur bra det nya systemet skulle fungera i en kundapplikation skulle bli tydligt bara tre månader senare: Meypack fick kontrakt för att konstruera en påsförpackare för att packa 500 g tunga påsar med en hastighet av 240 påsar per minut. ”Denna kombination av tunga påsar och hög hastighet var ganska utmanande”, säger Schulz. Utöver detta, tidslinjen var snäv: Projektet måste utvecklas och levereras inom bara sex månader. ”För att möta det snäva schemat tog vi med Siemens i projektteamet för att stödja oss i utvecklingen av multibältesstyrningen, och det fungerade riktigt bra. Vi fick det simuleringsklara programmet i slutet av september och genomförde ett framgångsrikt acceptansprov från fabriken med kunden kort därefter.

Pålitlig prestanda, dag efter dag

Idrifttagningen gick också extremt bra, med bara några små hicka: ”En sak vi var tvungna att anpassa oss för var att i verkligheten inte kommer produkterna med absolut lika avstånd till överföringsstationen, men vi kunde lösa detta tillsammans med Siemens också.” iBelt-lösningen har körts ”som ett urverk” sedan dess, bekräftar Schulz. Systemet är särskilt smidigare i drift, en positiv aspekt som kunden också märkte, och kräver praktiskt taget inga manuella ingrepp. ”Eftersom produkthanteringen är så stabil behöver teknikerna sällan justera parametrar. Maskinen fungerar alltid som den ska, vilket innebär att vi inte bara levererar den angivna prestandan på 240 produkter per minut vid idrifttagning, utan vi kan också garantera denna prestanda på lång sikt,” tillägger han.

Med iBelt kan vi hantera produkterna perfekt smidigt, utan pulser, inga stopp. Detta minskar påfrestningen på de mekaniska delarna, och minskad stress minskar slitaget avsevärt.

Schulz, Bastian, Elektroingenjör och automationsexpert, Meypack Förpackningssystemtechnik GmbH

Mindre justeringar för större återanvändning

Under tiden pågår också uppföljningsprojekten, med en linje som till och med packar 400, om än lättare, påsar per minut. För att automatisera denna snabbare maskin behövde Schulz bara göra mindre justeringar: ”iBelt kommer att köras på samma sätt med 400 påsar per minut som vid 240, så jag kunde återanvända applikationen nästan exakt som den var. Jag kan också använda denna funktion i andra dynamiska produkthanteringslösningar — till exempel för att eliminera stopp i kinematik med två rörelseriktningar. Detta minskar belastningen på de mekaniska delarna.” Mindre mekanisk påfrestning innebär mindre slitage, vilket redan är uppenbart i den första maskinen. Ett komponentbyte som normalt skulle ha varit planerat efter ett års drift undvikades. ”Vi får se om vi kommer att kunna förlänga underhållsintervallen ytterligare”, säger Schulz.

Bastian Schulz Meypack Förpackningssystemteknik GmbH